FR3146860A1 - Procede de gestion du demarrage du moteur thermique en descente - Google Patents

Procede de gestion du demarrage du moteur thermique en descente Download PDF

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Simon Michaut
Cedric Launay
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Abstract

L'invention concerne un procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente destiné à être mis en œuvre dans un véhicule automobile hybride comportant un groupe motopropulseur comportant un moteur thermique, une pompe à vide entrainable par le moteur thermique et une machine électrique, le procédé comportant des étapes, lorsque qu’une valeur de pente dynamique mesurée est négative : Lorsqu’une activation de la pompe à vide est demandée, le moteur thermique est démarré, s’il ne l’est pas déjà ;Lorsqu’une désactivation de la pompe à vide est demandée, le moteur thermique est arrêté ; caractérisé en ce que si, préalablement à l’étape a), une valeur de la pente dynamique mesurée est inférieure à une valeur seuil DS2 prédéterminée, alors, lors l’étape b), le moteur thermique n’est arrêtée que sir une valeur de la pente dynamique mesurée est supérieure à une valeur seuil DS1 prédéterminée, la valeur seuil DS1 étant supérieure ou égale à la valeur seuil DS2 . Figure 2

Description

PROCEDE DE GESTION DU DEMARRAGE DU MOTEUR THERMIQUE EN DESCENTE Domaine technique de l’invention
L'invention concerne, de façon générale, le domaine technique de la gestion de pilotage d’un moteur thermique dans un véhicule automobile hybride.
L’invention se rapporte plus spécifiquement à un procédé de gestion du démarrage du moteur thermique en descente au sein d’un véhicule automobile équipé d’un groupe motopropulseur hybride. En particulier, l’invention concerne un procédé de gestion du démarrage du moteur thermique dans le cas de longues et/ou de fortes descentes ou encore de descente de col.
 État de la technique antérieure
Sur un véhicule automobile hybride, une gestion primaire des démarrages/arrêts d’un moteur thermique du groupe motopropulseur hybride est basée sur une optimisation de la consommation en énergie du véhicule automobile hybride. Pour se faire, en fonction d’une vitesse de déplacement du véhicule automobile hybride et d’un état de charge d’une batterie, il est possible de décider de démarrer ou d’arrêter le moteur thermique pour être le plus efficient possible dans des conditions normales d’utilisation. En particulier, une machine électrique du groupe motopropulseur hybride est utilisée en mode génératrice lors d’une décélération, d’une descente afin de maintenir au minimum la consigne de vitesse.
Lors de longues descentes, de fortes descentes comme des descentes de col, l’utilisateur du véhicule automobile hybride sollicite de manière importante la pédale de frein en effectuant de nombreux appuis sur ladite pédale de frein. Or, sur un véhicule automobile hybride, il peut être prévu une pompe à vide mécanique, afin d’apporter une assistance au freinage lors de l’appui sur la pédale de frein. Dans ce cas, il est nécessaire de pouvoir faire tourner le moteur thermique quelques secondes pour entrainer la pompe à vide et ainsi assurer une réserve de vide pour la pédale de frein.
Or, lorsque les appuis sur la pédale de frein sont nombreux, nous assistons à des démarrages/arrêts du moteur thermique régulièrement afin d’assurer la réserve de vide. Ce comportement erratique dégrade l’agrément de conduite car les arrêts/redémarrages se traduisent par des à-coups ressentis par l’utilisateur du véhicule automobile hybride.
L’invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’état de la technique en proposant notamment une solution permettant d’améliorer l’agrément de conduite lors d’une descente.
Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente destiné à être mis en œuvre dans un véhicule automobile hybride comportant un groupe motopropulseur comportant un moteur thermique, une pompe à vide entrainable par le moteur thermique et une machine électrique, le procédé comportant des étapes, lorsque qu’une valeur de pente dynamique mesurée est négative :
  1. Lorsqu’une activation de la pompe à vide est demandée, le moteur thermique est démarré, s’il ne l’est pas déjà ;
  2. Lorsqu’une désactivation de la pompe à vide est demandée, le moteur thermique est arrêté ;
ainsi que si, préalablement à l’étape a), une valeur de la pente dynamique mesurée est inférieure à une valeur seuil DS2 prédéterminée, alors, lors l’étape b), le moteur thermique n’est arrêtée que si une valeur de la pente dynamique mesurée est supérieure à une valeur seuil DS1 prédéterminée, la valeur seuil DS1 étant supérieure ou égale à la valeur seuil DS2 .
Selon un mode de réalisation, le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en montée reprend en boucle depuis l’étape a).
Selon un mode de réalisation, suite à l’étape b), le procédé comporte une étape de sortie de mode de descente si une valeur de la pente dynamique mesurée est positive ou nulle.
Selon un autre aspect de l’invention, celle-ci a trait à un groupe motopropulseur pour véhicule automobile hybride comportant une machine électrique, un moteur thermique et une pompe à vide entrainable par le moteur thermique, ainsi qu’un calculateur agencé de sorte à mettre en œuvre un procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en montée présentant au moins l’une des caractéristiques techniques précédentes.
Selon un autre aspect encore de l’invention, celle-ci a trait un véhicule automobile hybride comportant un tel groupe motopropulseur.
 Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :
  • : un chronographe illustrant le procédé de l’art antérieur dans le cadre d’une succession de montées et de descentes ;
  • un chronographe illustrant le procédé selon l’invention dans le cadre d’une succession de montées et de descentes.
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.
Description détaillée d’un mode de réalisation
La illustre un chronographe illustrant un procédé de l’art antérieur gérant la mise en route d’une pompe à vide mécanique au sein d’un véhicule hybride. Nous allons le décrire en détails en relation avec une succession de descentes et de montées, ici, une fin de montée suivie d’une première descente puis d’une montée suivie d’une deuxième descente, pour illustrer le propos. La personne de l’art peut sans problème étendre ce qui vas suivre à tout type de descentes comme une descente de col.
De manière générale, dans le cadre d’un véhicule automobile hybride comprenant un groupe motopropulseur hybride comportanta minimaune machine électrique et un moteur thermique sur un des deux axes du véhicule automobile hybride, un calculateur du groupe motopropulseur est prévu au sein du véhicule automobile hybride afin de gérer une utilisation de l’énergie thermique et de l’énergie électrique suivant différentes conditions et situations de vie dudit véhicule automobile hybride. En particulier, des situations de vie concernent l’assistance au freinage.
Afin d’assurer une telle assistance au freinage lors de l’appui sur une pédale de frein du véhicule automobile hybride, il est prévu et nécessaire d’avoir une réserve de vide qui soit suffisante. Pour cela, une pompe à vide, généralement mécanique, permet de remplir cette réserve de vide. A cette fin, sur un véhicule automobile hybride équipé d’une telle pompe à vide mécanique, il est nécessaire de faire tourner le moteur thermique pendant quelques secondes, le temps de « remplir » le réservoir de vide.
Lors d’une descente, afin de réguler la vitesse du véhicule automobile hybride, l’utilisateur est amené à freiner régulièrement, ce qui réduit la réserve de vide rapidement. Par conséquent, il est nécessaire de rétablir cette réserve de vide en « remplissant » le réservoir de vide via la pompe à vide mécanique entrainée par le moteur thermique du groupe motopropulseur hybride.
Cette situation de vie particulière est illustrée dans le chronogramme de la .
Lors de la première descente, la réserve de vide se réduit par trois fois, impliquant son rétablissement à chaque fois lors des temps t1, t2 et t3. Lors de ces temps t1, t2 et t3, la pompe à vide est activée et par conséquent le moteur thermique est activité aux mêmes moments et pour les mêmes durées. Le reste du temps de descente, le moteur thermique est éteint, la machine électrique étant utilisée principalement en mode génératrice pour recharger la batterie du véhicule automobile hybride.
Cette première descente est suivie d’une montée (la pente dynamique devenant positive). Lors de cette montée, le moteur thermique est démarré indépendamment de l’état de la réserve de vide qui est rétablie durant un temps t4.
Une deuxième descente suit durant laquelle la réserve de vide se réduit par trois fois, impliquant son rétablissement à chaque fois lors des temps t5, t6 et t7, ici très rapprochés. De nouveau, lors de ces temps t5, t6 et t7, la pompe à vide est activée et par conséquent le moteur thermique est activé aux mêmes moments et pour les mêmes durées. Le reste du temps de descente, le moteur thermique est éteint, la machine électrique étant utilisée principalement en mode génératrice pour recharger la batterie du véhicule automobile hybride.
Il ressort de ce qui précède que l’activation du moteur thermique est donc dépendant de l’état de la réserve de vide. Sur un véhicule automobile hybride, lors d’une descente, il est préférable de couper le moteur thermique afin de maximiser l’énergie cinétique récupérée par la machine électrique. Or, la réduction de la réserve de vide via la répétition d’appuis frein de la part de l’utilisateur peut entrainer des démarrages suivis d’arrêts (lorsque la réserve est reconstituée) du moteur thermique. Cela se traduit par des à-coups ressentis par le conducteur lors de chaque démarrage puis arrêt du moteur thermique.
En référence à la , nous allons décrire un procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention.
Le chronogramme de la reprend les mêmes situations de vie que celui de la , mais avec une gestion du moteur thermique selon le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention.
Lors du temps t1, le démarrage puis arrêt du moteur thermique est simultané du temps d’activation de la pompe à vide. En effet, une valeur de pente dynamiques (négative car en descente) est supérieure à une valeur de seuil DS2 calibrable. Dans ce cas, le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention considère que les appuis sur la pédale de frein ne se produiront pas souvent (pente de descente faible).
Lors du temps t2 suivant, la valeur de pente dynamique est inférieure à la valeur seuil DS2. Le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention active, à l’instant D2, le moteur thermique avec la pompe à vide. Mais à l’arrêt de la pompe à vide, le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention conserve le moteur thermique démarré car la valeur de la pente dynamique est restée inférieure à une valeur seuil DS1 calibrable et supérieure ou égale à la valeur seuil DS2. Ainsi, au temps t3 suivant, la valeur de la pente dynamique étant restée inférieure à la valeur seuil DS1, le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention n’a pas à activer de nouveau le moteur thermique (alors toujours actif) pour réactiver la pompe à vide. A la fin du temps t3, le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention conserve actif le moteur thermique jusqu’à ce que la valeur de la pente dynamique devienne supérieure à la valeur deuil DS1, à l’instant A3. A cet instant A3, le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention arrête le moteur thermique.
Lors de la montée suivante, le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention n’intervient pas.
Lors de la deuxième descente suivant la montée précédente, le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention fonctionne de manière similaire à son fonctionnement lors de la première descente.
Lors du temps t5 suivant, la valeur de pente dynamique est inférieure à la valeur seuil DS2. Le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention active, à l’instant D5, le moteur thermique avec la pompe à vide. Mais à l’arrêt de la pompe à vide, le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention conserve le moteur thermique démarré car la valeur de la pente dynamique est restée inférieure à la valeur seuil DS1. Ainsi, aux temps t6 puis t7 suivants, la valeur de la pente dynamique étant restée inférieure à la valeur seuil DS1, le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention n’a pas à réactiver le moteur thermique (alors toujours actif) pour réactiver la pompe à vide. A la fin du temps t6 puis t7, le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention conserve actif le moteur thermique jusqu’à ce que la valeur de la pente dynamique devienne supérieure à la valeur deuil DS1, jusqu’à l’instant A7. A cet instant A7, le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention arrête le moteur thermique.
De manière générale, en détectant l’état du moteur thermique (y compris ceux induit par la gestion de la pompe à vide) ainsi que la pente dynamique (comparée à une valeur calibrable DS2), le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention interdit l’arrêt moteur thermique afin de supprimer les à-coups ressentis. Le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention réautorise l’arrêt du moteur thermique lorsque la pente sera faible (comparée à une valeur calibrable DS1), condition permettant d’exclure un trop grand nombre d’appuis répétés ultérieurs sur la pédale de frein qui conduirait à redémarrer le moteur thermique pour reconstituer la réserve de vide.
Le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention précédemment décrit est mis en œuvre par un calculateur du groupe motopropulseur hybride.
Toutefois, le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention ne doit être actif qu’en descente afin de ne pas pénaliser l’optimisation énergétique sur routes plates et en montée. C’est pourquoi, il doit être désactivé lorsque la valeur dynamique de la pente devient supérieure à au seuil DS1 qui est calibrable lors de la production du véhicule automobile hybride.
Ainsi, afin de réduire l’occurrence de ces arrêts/redémarrages du moteur thermique, et en considérant la pente de la route, le procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente selon l’invention permet de laisser le moteur thermique démarré. Cela supprime les à-coups et permet également une meilleure disponibilité du moteur thermique pour pouvoir activer la pompe à vide et ainsi satisfaire la disponibilité de la réserve de vide pour l’assistance au freinage lors de descentes. Lorsque la pente devient faible en fin de descente, il n’est dès lors plus nécessaire de maintenir le moteur démarré car la sollicitation du conducteur sera d’autant moins grande sur la pédale de frein.
Naturellement, l’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que l’homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
Il est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu’elles se dégagent pour un homme du métier à partir de la présente description, des dessins et des revendications attachées, même si concrètement elles n’ont été décrites qu’en relation avec d’autres caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques, peuvent être combinées à d’autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques divulguées ici, pour autant que cela n’a pas été expressément exclu ou que des circonstances techniques rendent de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens.

Claims (5)

  1. Procédé de gestion de démarrage d’un moteur thermique en descente destiné à être mis en œuvre dans un véhicule automobile hybride comportant un groupe motopropulseur comportant un moteur thermique, une pompe à vide entrainable par le moteur thermique et une machine électrique, le procédé comportant des étapes, lorsque qu’une valeur de pente dynamique mesurée est négative :
    1. Lorsqu’une activation de la pompe à vide est demandée, le moteur thermique est démarré, s’il ne l’est pas déjà ;
    2. Lorsqu’une désactivation de la pompe à vide est demandée, le moteur thermique est arrêté ;
    ainsi que si, préalablement à l’étape a), une valeur de la pente dynamique mesurée est inférieure à une valeur seuil DS2 prédéterminée, alors, lors l’étape b), le moteur thermique n’est arrêtée que si une valeur de la pente dynamique mesurée est supérieure à une valeur seuil DS1 prédéterminée, la valeur seuil DS1 étant supérieure ou égale à la valeur seuil DS2 .
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le procédé reprend en boucle depuis l’étape a).
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, suite à l’étape b), le procédé comporte une étape de sortie de mode de descente si une valeur de la pente dynamique mesurée est positive ou nulle.
  4. Groupe motopropulseur pour véhicule automobile hybride comportant une machine électrique, un moteur thermique et une pompe à vide entrainable par le moteur thermique, caractérisé en ce qu’il comporte un calculateur agencé de sorte à mettre en œuvre le procédé selon l’une des revendication 1 à 3.
  5. Véhicule automobile hybride, caractérisé en ce qu’il comporte un groupe motopropulseur selon la revendication 4.
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